Datenverarbeitung; Informatik
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Entwicklungsumgebungen haben sich in den letzten Jahren von einfachen Texteditoren mit Compiler-Unterstützung zu wahren Feature-Monstern entwickelt. Dabei stand die komfortable Erzeugung und Verwaltung von Quelltext im Vordergrund. Diese Arbeit möchte einen anderen Weg einschlagen. Eine visuelle Programmierumgebung zur Erzeugung und Ausführung von Flussgraphen-basierten Programmen verspricht einen leicht zu erlernenden effektiven Entwicklungsprozess. Auf der Basis von Microsoft .NET und der Programmiersprache C# beschreibt diese Arbeit den Entwurf und die Implementierung einer Programmierumgebung mit komfortabler Benutzeroberfläche und leistungsfähiger Laufzeitumgebung. Sie entwirft ein Flussmodell, welches den experimentellen und produktiven Einsatz von Operationsknoten verschiedener Abstraktionsebenen in verschachtelten Flussgraphen erlaubt. Dabei können Konstanten, Wertdatentypen und Verweistypen verarbeitet werden. Die Programme werden automatisch auf mehreren Prozessoren parallel ausgeführt. Ein Hilfesystem und die Grundlage für benutzerfreundliche Funktionsbeschreibungen der Operationsknoten erleichtern den Einstieg für den Anwender. Das Programmiersystem kann in allen .NET-Programmiersprachen leicht um Operationsknoten erweitert werden.
Zusammenfassung
Die Nautische Zentrale des Hamburger Hafens regelt und überwacht den Schiffsverkehr in einem der größten Seehäfen der Welt. Bei der Planung von Manövern spielen Karten mit Angaben zur Wassertiefe eine entscheidende Rolle. Physische Werkzeuge sind wichtige Hilfsmittel im Umgang mit den nach wie vor papierbasierten Karten, darunter maßstabsgetreue Schiffsilhouetten. Die Umsetzung solcher Schiffsilhouetten als be-greifbares Werkzeug ist Teil eines Prototyps für die Interaktion mit digitalen Karten auf Basis eines Multi-Touch-Tisches. Eine Evaluation mit den Mitarbeitern der Nautischen Zentrale vergleicht eine Tangible- mit einer Touch-Variante dieses Werkzeugs und liefert Hinweise dafür, dass die Anwendung mit Hilfe von Tangibles effizienter bedient werden kann.
In dieser Arbeit werden Achsdrehmomente und Motorlast eines Industrieroboters der
Firma FANUC analysiert, um diese über eine Logging-Software zu optimieren. Das
Ziel ist es, über die Aufzeichnung der Motordaten, mechanische Belastungen an den
Motoren der Robotergelenke zu reduzieren. Durch diesen Ansatz können Bewegungen
des Roboters optimiert und Traglasten maximiert werden.
Die zur Zeit angebotene Robotersteuerung des Herstellers bietet nur wenig zeitlich aufgelöste Diagnoseoptionen.
Die vorgestellte Lösung unterscheidet sich von anderen Lösungen darin, dass keine
Verkabelung von zusätzlicher Hardware notwendig ist. Auch muss keine zusätzliche,
kostenpflichtige Software installiert werden.
Der in dieser Arbeit verfolgte Ansatz implementiert eine webbasierte Logging-Software für einen Client-PC und ein KAREL
Programm für einen FANUC Roboter, welches als Schnittstelle dient.
Die Parameter Drehmoment(Disturbance Torque, Torque Monitor) und Motorstrom
(OVC Monitor) konnten periodisch alle 50ms von der Robotersteuerung aufgezeichnet
und anschließend zeitlich aufgelöst dargestellt werden. Es wurden Experimente mit
verschiedenen Geschwindigkeiten, Achsstellungen und Traglasten durchgeführt.
Ein signifikantes Ergebnis konnte bei der Reduzierung der Motorlast unter Verwendung von
Beschleunigungsrampen festgestellt werden. Auch wurde der negative Einfluss einer
inkorrekt eingestellten Traglast bei der Ansteuerung der Motoren nachvollzogen und
aufgezeichnet. In einem Kundenprojekt konnte die Software erfolgreich zur Machbarkeitsanalyse eingesetzt werden.
Häufig scheitert eine Beurteilung der sicherheitsrelevanten Aspekte der eigenen VoIP-Infrastruktur an der Frage, wie sich Sicherheitsdefizite erkennen lassen und Sicherheitsmaßnahmen erfolgreich umgesetzt werden können. Um diesen Prozess des Audits einer VoIP-Infrastruktur zu vereinfachen, wurde im Rahmen dieser Diplomarbeit in Zusammenarbeit mit der Firma „HiSolutions AG“ ein Prüfschema entwickelt werden, anhand dessen VoIP-Sicherheitsaudits erfolgreich durchgeführt werden. Die Grundlage für das Prüfschema bildet der in dieser Arbeit ausgearbeitete Maßnahmenkatalog, gegen den die bestehende VoIP-Infrastruktur geprüft wird. Die Prüfung beinhaltet einen Soll-Ist-Vergleich von Maßnahmen, der mögliche Mängel aufzeigt und folglich eine Beurteilung der Sicherheit ermöglicht.
Selbstorganisierende Karten stellen eine besondere Form von künstlichen neuronalen Netzen dar, die sich unüberwacht trainieren lassen. Ziel der Arbeit ist die Konzeption und Implementierung einer Anwendung zum Training von selbstorganisierenden Karten. Schwerpunkt ist hierbei die Darstellung des Lernverlaufs und die Visualisierung der Karte. Ausgangspunkt der Arbeit sei die vorhandene Applikation SOMARFF [Sch06], die in ihrem Funktionsumfang zu analysieren ist. Die neue Applikation soll den bestehenden Funktionsumfang in den Bereichen Datenvorverarbeitung, Training und Visualisierungen übernehmen und weitere Visualisierungen, wie „P-Matrix“ oder „Karte im Eingaberaum“ enthalten. Zusätzlich soll der Quantisierungsfehler geeignet dargestellt werden. Wesentliche Eigenschaften selbstorganisierender Karten sollen abstrahiert und austauschbar gestaltet werden, um es zu ermöglichen, neue Topologien, Distanzmetriken, Datenquellen und Nachbarschaftsfunktionen zu integrieren. Besonderer Wert wird dabei auf dieWiederverwendbarkeit von Modulen und Erweiterbarkeit durch neue Module gelegt. Bestandteil der Arbeit ist weiterhin eine aussagekräftige Dokumentation des Systems für Entwickler, eine Nutzeranleitung und der Nachweis der Funktionsfähigkeit des Programms durch geeignete Experimente. Diplomarbeit Abgabe: 26.07.2007 Kolloqium: 31.08.2007 Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn